Lager- und Füllanlage für flüssiges Ammoniak o. dgl. Für den Betrieb
von Kälteanlagen kommen als Kältemittel hauptsächlich Ammoniak, Kohlensäure, Schweflige
Säure, Methylchlorid, Äthylchlori-d und Dichlordifluormethan (Frigen) in Betracht.
Hiervon ist Ammoniak das bei weitem verbreitetste Kältemittel. Um die Verbraucher
mit Ammoniak versorgen zu können, unterhielt man bisher ein Ammoniaklager, in welchem
das in großen, Stahlflaschen bezogene flüssige Ammoniak in kleinere Leih- und Verbraucherflaschen
umgefüllt wird. Durch die Errichtung einer großen Lager- und Umfüllanlage kann der
Bezug von flüssigem Ammoniak in Kesselwagen erfolgen. Nach dien bisherigen Verfahren
wird in dem Transportkessel ein erhöhter Druck herbeigeführt, indem einerseits das
flüssige Ammoniak durch Wärmezufuhr teilweise in den gasförmigen Aggregatzustand
übergeführt oder die Druckerhöhung durch Zuführung eines verdichteten Fremdgases,
z. B. Stickstoff, erreicht wird. Beide Verfahren können auch gleichzeitig angewendet
werden.Storage and filling system for liquid ammonia or the like. For operation
The main refrigerants from refrigeration systems are ammonia, carbonic acid and sulphurous substances
Acid, methyl chloride, ethyl chloride and dichlorodifluoromethane (Frigen) can be considered.
Of these, ammonia is by far the most common refrigerant. To the consumer
To be able to supply ammonia, an ammonia store was maintained in which
the liquid ammonia obtained in large steel bottles in smaller rental and consumer bottles
is transferred. By setting up a large storage and transfer facility, the
Liquid ammonia can be obtained in tank wagons. According to the previous procedure
an increased pressure is brought about in the transport tank by, on the one hand, the
Liquid ammonia partially changes into a gaseous state through the supply of heat
transferred or the pressure increase by supplying a compressed foreign gas,
z. B. nitrogen is achieved. Both methods can also be used at the same time
will.
Bevor auf die Vorteile durch d:as neue Umfüllverfahren und das Abfüllverfahren
in kleinere Stahlflaschen hingewiesen wird, soll die Gesamtanlage, wie sie anliegend
schematisch dargestellt ist, beschrieben werden.Before you take a look at the advantages of the new decanting process and the filling process
If indicated in smaller steel bottles, the entire system should be as it is attached
is shown schematically, to be described.
Da bei Kesseln mit Heberentleerung die Heberleitung im Innern des
Transportkessel nicht bis zu der tiefsten Stelle reicht, blieben bisher entsprechende
Restmengen im Transportkessel. Mit dem neuen Entladeverfahren kann auch diese Menge
bis Atmosphärendruck gewonnen werden.
Der mit Ammoniak ankommende
Kesselwagen wird auf dem Entladegleis von der Eisenbahn an der Entleerungsstelle
bereitgestellt. Sollte aus irgendwelchen Gründen der Bezug in Tankkraftwagen erfolgen,
so ist einte Anschlußleitung vom Transportkessel zum Lagerraum an geeigneter Stelle
der Werksanlage vorzusehen.Since in boilers with siphon emptying the siphon line inside the
Transport boiler does not extend to the lowest point, so far remained appropriate
Remaining quantities in the transport boiler. With the new unloading method, this amount can also be
to atmospheric pressure can be obtained.
The one arriving with ammonia
Tank wagon is on the unloading track from the railroad at the unloading point
provided. If for any reason the purchase is made in tank trucks,
there is a connection line from the transport boiler to the storage room at a suitable point
the factory system.
Die Transportkessel .der Eisenbahn sind mit zwei Ventilen versehen,
und zwar ein. Ventil für flüssiges Ammoniak und ein Ventil für Ammoniak in der Gasphase.
Das Ventil für Ammoniak in der Gasphase sitzt immer an der Kesselhaube (Kesseldom)
; dagegen, sitzt bei manchen Kesseln das Ventil für flüssiges Ammoniak entweder
an der tiefsten Stelle des Kessel oder ebenfalls am Kesseldom, mit angeschlossenem
Tauchrohr (Heberentleerung). Diesen Verhältnissen istRechnung zu tragen. Dahermiissen
die Verbindungsleitungen zwischen den Transportkesselventilen und den Absperrventilen
am Anfang der Leitungen nach den Lagerkesseln flexibel sein. Von der Anschlußstelle
am Entladegleis führen zwei Verbindungsleitungen nach dem Ammon.iaklagerraum; dort
sind sie beim Eintritt durch Ventile nochmals gesichert.The transport boilers of the railway are provided with two valves,
namely a. Valve for liquid ammonia and a valve for ammonia in the gas phase.
The valve for ammonia in the gas phase is always located on the boiler hood (boiler dome)
; on the other hand, the valve for liquid ammonia is either on in some boilers
at the lowest point of the boiler or also on the boiler dome, with an attached
Immersion pipe (siphon emptying). These circumstances must be taken into account. Hence miss
the connecting lines between the transport boiler valves and the shut-off valves
be flexible at the beginning of the lines after the storage tanks. From the junction
At the unloading track, two connecting lines lead to the ammonia storage room; there
they are secured again at the entrance by valves.
Die Aufnahmefähigkeit der Lagereinrichtung ist so bemessen, daß unter
Beachtung des vorgeschriebenen Gasraumes der Gesamtinhalt des Tra.nsportkess:ls
aufgenommen werden kann. In der Anlage nach der Erfindung sind drei Lagerkessel
eingebaut; ein großer Kessel und zwei kleinere Kessel. Die Kessel sind für einen
Betriebsdruck von io Atm. Überdruck gebaut. Ausgerüstet ist jeder Kessel mit zwei
Gasventilen, einem Ventil für flüssiges Am-. moniak, einem Entleerstutzen für Kesselreinigung
und nfannloch zum Befahren des Kessels, je zwei unabhängigen Sicherheitsventilen
geschlossener Bauart, einem Manometer für Ammoniak, Flüssigkeitsstandanzeiger und
Anzeiger, an dem der jeweilige Kesselinhalt volumetrisch und, gewichtsmäßig sofort
abgelesen werden kann. Die sämtlichen Betriebsvorgänge, wie Füllen der Lagerkessel,
Umfüllen des Kesselinhalts in den einen oder anderen Kessel, Entleeren der Lagerkessel,
sowie Füllen der Stahlflaschen für Verbraucher, erfolgt über die in die Rohrleitungen
eingeschalteten drei Ventilstöcke.The capacity of the storage facility is such that under
Observance of the prescribed gas space the total content of the Tra.nsportkess: ls
can be included. In the system according to the invention there are three storage tanks
built-in; one large cauldron and two smaller cauldrons. The kettles are for one
Operating pressure of 10 atm. Built over pressure. Each boiler is equipped with two
Gas valves, a valve for liquid am-. moniak, an emptying nozzle for boiler cleaning
and inlet hole for entering the boiler, two independent safety valves each
closed design, a pressure gauge for ammonia, liquid level indicators and
Indicator on which the respective tank contents volumetrically and, in terms of weight, immediately
can be read. All operational processes, such as filling the storage tank,
Transferring the contents of the boiler to one or the other boiler, emptying the storage boiler,
as well as filling the steel bottles for consumers, takes place via the in the pipelines
switched on three valve blocks.
Bei der Anlage nach der Erfindung ist ein neues Verfahren entwickelt
worden. Zur Überwindung der statischen und hydraulischen Widerstände in der Gesamtanlage
dienen die mit den Ventilstöcken verhundene Ammoniakpumpe oder der Ammoniakverdichter
oder beide gleichzeitig. Mit dieser Anordnung ist es möglich, jeden Kessel, gleichgültig,
ob er Bodenentleerung oder Heberentleerung besitzt, restlos zu entleeren. Der Ammoniakpumpe
fließt flüssiges Ammoniak stets zu, sei es durch Niveaudifferenz, sei es durch Saugwirkung,
oder sei es durch Druckerhöhung im Gasraum des Transportkessels mittels des Ammoniakverdichters.
Die Ammoniakpurupe fördert die Flüssigkeit in den Ventilstock, an dem nunmehr die
Verteilung vorgenommen werden kann. Ist die Pumpe im Gang, dann kann das flüssige
Ammoniak in jeden Lager-
kessel geleitet werden, es kann gleichzeitig die
Füllung der Versandflaschen für die Verbraucher
erfolgen, und letzten Endes kann auch gleichzeitig
die Verflüssigung des verdrängten gasförmigen
Ammoniaks erfolgen.
Das neue Verfahren unterscheidet sich von der
seitherigen Methode durch die folgenden Merk-
male: a) durch steuerbare Druckregelung mit
gleicher Materie in dein Ausmaß, wie sie zur
Überwindung der statischen und hydraulischen
Widerstände notwendig ist; b) durch Fortfall jeg-
licher Erwärmung der Materie zur Druck-
erzeugung und damit Verminderung der Verluste;
c) durch Fortfall des Frenidgaszusatzes und damit
Erhaltung der Reinheit der Materie; d) durch ein-
fache Betriebsregelung mit Hilfe .der Ventilstöcke;
e)@ es ermöglicht eine regelbare Entleerungszeit
durch Verwendung von Pumpen- und Kotn-
pressorenarbeit; f) es ermöglicht einte regelbare
Abfüllung der Materie in Versandflaschen nach
Gewicht, abgestimmt auf die je@@eilige Temperatur;
g) es ermöglicht die restlose Nutzung der an-
gelieferten Materie und die Rückführung der in
der Gasphase befindlichen Materie in den flüssigen
Aggregatzustand.
Die Erfindung ist in der Zeichnung veranschau-
licht. Auf einem Gleisanschluß i ist der Kessel-
wagen 2 abgestellt, der mit einer Heberleitung 3
und einer Bodenentleerung 4, Nvie üblich, versehen
ist. Am Dom sind das Gasventil 5 mit Ableitung6
und das Flüssigkeitsventil 7 mit Altleitung 8 der
Heberleitung 3 angeordnet, die über die Anschluß-
ventile 9 und io mit der Füllanlage über die Ver-
bindtingsleitungen i i und 12 verbunden. sind. Die
Lageranlage besitzt einen großen Kessel i5 und
zwei kleinere Kessel 16 und 17, die alle drei mit
der Flüssigkeitsleitung 12 über das Sicherungs-
ventil rd verbunden sind. jeder Kessel ist noch-
mals durch Ventile 18, 18°, i86 und 19, lga, 20,
20a, 21, 21" gesichert. An die Leitung 12 ist die
Ammoniakpumpe 12 und an die Leitung i i der
Gaskompressor 23 über das Ventil 2-1 angeschlossen.
Die drei Kessel sind über die Ventilstöcke I, 11,
111 mit Pumpe 22 und Kompressor 23 verbunden.
Die Fülleitungen i96, 2o6, 216 führen vom
Ventilstock 11 an die Hauben (Dom) der drei
Kessel, während die Gasableitungen 19", 20c, 2te
zum Ventilstock 1 leiten. Der Ventilstcxk 1 ist
über die Leitung 25 mit dem Kompressor 23 und
der Ventilstock 11 über die Leitung 26 mit einer
Kondensatoranlage 27 verbunden, die wieder zur
Kompressorleitung 28 über die Leitung 29 zurück-
geführt ist. Der Kompressor 23 steht über die
Leitung 30 mit dem Kondensator 27 in Verbindung.
Der Ventilstock III steht einerseits mit den Boden-
ventilen 31, 32, 33 über die Leitungen, 31, 35, 36
in Verbindung, andererseits führt er mit der Lei-
tung 28 von der Pumpe 22 über das Druckventi138
zum Füllstand 37 und zur Cherströmleitung 39,
die in die Fülleitung 12 übergeht und über \rentil.lo
mit der Pumpe 22 in Verbindung stellt. Der Kom-
pressor 23 ist schließlich an eine :\1>sorptions-
atrlage.li angeschlossen.
Der Füllvorgang vom ankommenden Kessel-
wagen 2 in die Lagerkessel 15, 16, 17 verläuft
folgendermaßen: Zu Beginn ist nachzuprüfen, ob
die sämtlichen Ventile geschlossen sind. Nach Her-
stellung des Anschlusses an den Transportkessel bei
9 und io bleibt das Ventil? für flüssiges Ammoniak
zunächst noch geschlossen, bis ein Druckausgleich
zwischen Transport- (2) und Lagerkessel und: den
Rohrleitungen zustandegekommen ist. Dieser wird
folgendermaßen herbeigeführt: Nacheinander wer-
den die Ventile 5, 9, 13, 43 der gasführenden Lei-
tungen 6, 11, 42, am Dom des Transportkessels be-
ginnend, gelüftet und Tiber den Druckventilstock 1I
und die Leitung 19h Ammorniakgas so lange in den
großen Lagerkessel 15 geleitet, bis Beharrungs-
zustand vorliegt. Das Kesselmanometer zeigt jetzt
den Druck im Transportkessel mit an. Dieser
Druck ist nach der Außentemperatur verschieden;
im \1'inter, z. 13. 1>e1 o° C beträgt er 4,379 Atm. '.
abs., ist er wesentlich geringer als, im Hochsommer,
wenn der Transportkessel lange Zeit dem Sonnen-
brand ausgesetzt ist, z. B. beträgt er bei
+ 30° C = 1 1,89,5 Atm. abs. und bei + 40° C i
= i 5,85o "\tm. als. Bei diesen Temperaturen
würden die Sicherheitsventile bereits angesprochen
Haben. Um (lies zti verhindern, ist das Ventil am
Druckventilstock entsprechend zu drosseln und I
gleichzeitig die Ventile 7, to, 14 der Leitung 8, 12
für flüssiges Ammoniak zu lüften, damit auch in
dieser Leitung bis zum Transportkesselanschluß
Vordruck herrscht. Jetzt wird, das Flüssigkeits-
ventil 7 am Transportkessel langsam geöffnet und
flüssiges :ilnmnnlak über das unten am Lagerkessel
befindliche Ventil 18, 31 einströmen gelassen. Bei
normalen Verhältnissen, also bei Temperaturen
zwischen + io° und + 25° C, entsprechend 6,271
und 10,225 Atm. abs. Ist der Druckausgleich rasch
zustandegekommen, kann durch vorhandenes
natiirtiches Gefälle die Flüssigkeitsförderung bis
zu dem Niveauausgleich der Flüssigkeitsspiegel
selbsttätig erfolgen. Zur vollkommenen Entleerung
des Transportkessels sind Hilfsmaßnahmen er-
forderlich.
Die Ammoniakpumpe 22 steht jetzt mit dem
Transportkessel 2 in Verbindung, und es fließt ihr
entweder durch Gefälle und Saugwirkung flüssiges
Ammoniak stetig zu oder auch unter der Druck-
wirku.ng des Gasverdichters 23 im Kessel 2. Die. 1
Pumpe 22 fördert das flüssige Ammoniak zum
Ventilstock 111, wo die Verteilung auf die direi
Kessel vorgenommen wird, wobei aber gleichzeitig
der Füllstand 37 für die Versandflaschen bedient
werden kann, und schließlich kann noch das ver-
drängte gasförmige Ammoniak aus der Leitung i i
im Kompressor 23 verdichtet und im Kon-
densator 27 verflüssigt werden, das sodann zum
Ventilstock 11 ged.rückt wird.. Man kann auch den
Kompressor 23 mit dem Transportkessel 2 ver-
binden, um dort durch Gasdruck die Flüssigkeit
auszutreiben.
Soll zur Erzielung des kleinsten Gasraumes die
Umfüllung aus dem großen Lagerkessel in einen
oder beide vorhandenen kleinen Lagerkessel oder I
die Umfüllung aus anderen betrieblichen Gründen notwendig sein, so kann diese mit
dien bestehenden Einrichtungen ohne weiteres verlustlos durchgeführt werden. Von
dem Flüssigkeitsventilstock III führt eine Leitung 28 zum Füllraum 37 für den Flaschenversand.
Mengenmäßig wird flüssiges Ammoniak nach Gewicht verkauft, und da das Litergewicht
mit der Temperatur sich ändert, ist auch diesem Umstand Rechnung zu tragen. Der
der jeweiligen Temperatur entsprechende Druck wird von der Pumpe 22 erzeugt und
mittels. eines zum Absperrventil 45 der Füllanlage 37 parallel geschalteten Drosselventils
44 geregelt. Die Überschußmen,gen der Pumpenförderung fließen durch .das Drosselventil,
das einen Mindestquerschnitt stets offen läßt, oder durch das Sicherheitsventil
in die Saugleitung 39 der Pumpe zurück.In the system according to the invention, a new method has been developed. The ammonia pump connected to the valve blocks or the ammonia compressor, or both at the same time, serve to overcome the static and hydraulic resistances in the overall system. With this arrangement it is possible to completely empty every boiler, regardless of whether it has a bottom drainage or a siphon drainage. Liquid ammonia always flows into the ammonia pump, be it through a level difference, be it through suction, or be it through an increase in pressure in the gas space of the transport vessel by means of the ammonia compressor. The ammonia purple conveys the liquid into the valve block, where the distribution can now be carried out. If the pump is running, then the liquid ammonia can be in every storage boiler, the
Filling of shipping bottles for consumers
done, and ultimately can be done simultaneously
the liquefaction of the displaced gaseous
Ammonia.
The new procedure differs from the
previous method by the following features
male: a) through controllable pressure regulation with
same matter to your extent as it is for
Overcoming the static and hydraulic
Resistance is necessary; b) by discontinuation of any
heating of the material for pressure
generation and thus reduction of losses;
c) by eliminating the addition of frenid gas and thus
Preservation of the purity of matter; d) by
multiple operating control with the help of the valve blocks;
e) @ it enables an adjustable emptying time
through the use of pump and feces
pressor work; f) it enables some controllable
Bottling of the matter in shipping bottles
Weight, adjusted to the temperature in a hurry;
g) it enables the complete use of the other
delivered matter and the return of the in
matter in the gas phase in the liquid
Physical state.
The invention is illustrated in the drawing
light. On a siding i is the boiler
car 2 is parked, the 3
and a bottom drain 4, Nvie usual, provided
is. The gas valve 5 with discharge line 6 is on the dome
and the liquid valve 7 with old line 8 of the
Siphon line 3 arranged, which via the connection
valves 9 and io with the filling system via the
binding lines ii and 12 connected. are. the
Storage facility has a large boiler i5 and
two smaller boilers 16 and 17, all three with
of the liquid line 12 via the safety
valve rd are connected. every boiler is still-
times through valves 18, 18 °, i86 and 19, lga, 20,
20a, 21, 21 "secured. The line 12 is the
Ammonia pump 12 and to line ii of the
Gas compressor 23 connected via valve 2-1.
The three boilers are via the valve blocks I, 11,
111 connected to pump 22 and compressor 23.
The filling lines i96, 2o6, 216 lead from
Valve assembly 11 on the hoods (dome) of the three
Boiler, while the gas outlets 19 ", 20c, 2nd
lead to valve block 1. The valve piece 1 is
via the line 25 to the compressor 23 and
the valve block 11 via the line 26 with a
Condenser system 27 connected to the
Compressor line 28 back via line 29
is led. The compressor 23 is on the
Line 30 with the capacitor 27 in connection.
The valve block III is on the one hand with the floor
valves 31, 32, 33 via the lines 31, 35, 36
in connection, on the other hand, he leads with the
device 28 from the pump 22 via the pressure valve 138
to level 37 and to Cherström line 39,
which merges into the filling line 12 and via \ rentil.lo
with the pump 22 in connection. The Com-
pressor 23 is finally connected to a: \ 1> sorption
atrlage.li connected.
The filling process of the incoming boiler
car 2 in the storage tank 15, 16, 17 runs
as follows: At the beginning it is to be checked whether
all valves are closed. Later-
provision of the connection to the transport boiler
9 and ok does the valve stay? for liquid ammonia
initially closed until a pressure equalization
between transport (2) and storage boiler and: the
Pipelines came about. This one will
brought about as follows: one after the other
the valves 5, 9, 13, 43 of the gas-carrying lines
lines 6, 11, 42, on the dome of the transport boiler
starting, ventilated and over the pressure valve assembly 1I
and the line 19h Ammorniakgas so long in the
large storage tank 15 until steady-state
state is present. The boiler pressure gauge now shows
the pressure in the transport tank. This
The pressure varies according to the outside temperature;
in the \ 1'inter, e.g. 13. 1> e1 o ° C it is 4.379 atm. '.
abs., it is much lower than, in midsummer,
if the transport boiler is exposed to the sun
is exposed to fire, e.g. B. it amounts to
+ 30 ° C = 1 1.89.5 atm. Section. and at + 40 ° C i
= i 5.85o "\ tm. than. At these temperatures
the safety valves would already be addressed
Have. To prevent this, the valve is on
To throttle the pressure valve assembly accordingly and I
at the same time the valves 7, to, 14 of the line 8, 12
for liquid ammonia to ventilate so also in
this line to the transport boiler connection
Form prevails. Now, the liquid
valve 7 on the transport boiler slowly opened and
liquid: ilnmnnlak over the bottom of the storage kettle
located valve 18, 31 allowed to flow in. at
normal conditions, i.e. at temperatures
between + io ° and + 25 ° C, corresponding to 6.271
and 10.225 atm. Section. The pressure equalization is quick
come about, can by existing
natural gradient the liquid pumping up to
to equalize the level of the liquid level
take place automatically. For complete emptying
of the transport boiler, auxiliary measures are
conducive.
The ammonia pump 22 is now with the
Transport boiler 2 in connection, and it flows to you
liquid either by gradient or by suction
Ammonia steadily to or under the pressure
effect of the gas compressor 23 in the boiler 2. The. 1
Pump 22 promotes the liquid ammonia to
Valve block 111 where the distribution to the direi
Boiler is made, but at the same time
the filling level 37 is used for the shipping bottles
can be, and finally that can be
forced gaseous ammonia out of line ii
compressed in the compressor 23 and
capacitor 27 are liquefied, which is then to
Valve assembly 11 is pressed .. You can also use the
Compressor 23 with the transport boiler 2
bind to the liquid there by gas pressure
to drive out.
Should to achieve the smallest gas space the
Transfer from the large storage kettle to a
or both existing small storage kettles or I.
If the decanting is necessary for other operational reasons, this can be carried out with the existing facilities without any further loss. A line 28 leads from the liquid valve assembly III to the filling space 37 for shipping bottles. In terms of quantity, liquid ammonia is sold by weight, and since the liter weight changes with temperature, this must also be taken into account. The pressure corresponding to the respective temperature is generated by the pump 22 and by means of. a throttle valve 44 connected in parallel to the shut-off valve 45 of the filling system 37. The excess quantities of the pump delivery flow through the throttle valve, which always leaves a minimum cross-section open, or through the safety valve back into the suction line 39 of the pump.
Der Kompressor 23 saugt das in: der Gasphase befindliche Ammoniak
ab, verdichtet es auf dien erforderlichen Druck, und die auf den Kondensator 27
geschaltete Druckleitung 29 förderrt das im Kondensator verflüssigte Ammoniak in
einen Lagerkessel. Restmengen sowie etwaige Abblasemengen der Sicherheitsventile
und Ausblasemengen bei dem Füllvorgang werden durch eine besondere Leitung 46, der
Absorptionsanlage 41 zugeführt und zur Herstellung von Salmiakgeist verwertet. Auf
diese Weise wird das angefahrene Ammoniak restlos verwertet und durch keinerlei
wesensfremde Hilfsgase oder Zusätze beeinflußt.The compressor 23 draws in the ammonia in the gas phase
from, compresses it to the required pressure, and that on the condenser 27
switched pressure line 29 conveys the ammonia liquefied in the condenser into
a storage boiler. Residual quantities and any blow-off quantities from the safety valves
and blow-out quantities in the filling process are through a special line 46, the
Absorption system 41 supplied and used for the production of ammonia alcohol. on
In this way, the ammonia obtained is completely utilized and not by any means
extraneous auxiliary gases or additives influenced.